Als Professorin für physikalische Chemie an der TU München interessierte sich Maria-Elisabeth Michel-Beyerle besonders für biologische Prozesse der Ladungsübertragung. So trug sie zur Strukturaufklärung des photosynthetischen Reaktionszentrums bei. 

Maria-Elisabeth Michel-Beyerle wurde am 20. August 1935 in Kiel geboren. Ihr Vater Konrad Beyerle (1900-1979) war Ingenieur und ist bekannt für die Entwicklung einer Gaszentrifuge zur Isotopentrennung. Nach dem Abitur studierte Michel-Beyerle von 1955 bis 1957 Chemie an der Georg-August-Universität Göttingen. Sie unterbrach ihr Studium für einen Forschungsaufenthalt an der Columbia University in New York (USA) als Stipendiatin der Atomenergiekommission und setzte ihr Chemiestudium anschließend an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München fort. 
Während ihrer Diplomarbeit forschte sie von 1960 bis 1962 am Institut für anorganische Chemie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen. Dort wurde sie 1964 mit ihrer Doktorarbeit „Zur Elektrochemie des Indiums“ promoviert.

Von 1965 bis 1974 arbeitete Michel-Beyerle als wissenschaftliche Assistentin am Institut für physikalische Chemie der Technischen Universität München (TUM) im Arbeitskreis von Heinz Gerischer (1919-1994), einem ausgewiesenen Experten für Elektrochemie und Doktorvater des Nobelpreisträgers Gerhard Ertl (geb. 1936). 1974 habilitierte sich Michel-Beyerle an der TUM für das Fach Chemie und 1980 wurde sie dort zur außerordentlichen Professorin für physikalische Chemie ernannt. 

Michel-Beyerle war fasziniert von der Ladungsübertragung in biologischen Systemen, besonders in pflanzlichen Chloroplasten. An der TUM initiierte sie 1981 einen Sonderforschungsbereich, der sich mit den elementaren Prozessen der Photosynthese befasste. Michel-Beyerle lieferte einen wichtigen Beitrag zur Isolierung und Röntgenstrukturanalyse des photosynthetischen Reaktionszentrums, wofür Johann Deisenhofer (geb. 1943), Robert Huber (geb. 1937) und Hartmut Michel (geb. 1948) im Jahr 1988 den Nobelpreis für Chemie erhielten. 

Auch nach ihrer Emeritierung im Jahre 2000 blieb Michel-Beyerle in der Wissenschaft aktiv. So koordinierte sie von 2003 bis 2007 das EU-Forschungsprogramm „Control of assembly and charge transport dynamics of immobilized DNA“. Im Jahr 2008 übernahm sie eine Gastprofessur an der Nanyang Technological University von Singapur.

Von Michel-Beyerles erfolgreichem Forscherinnenleben zeugen 170 Publikationen, die ihren Namen tragen. Außerdem wurde sie vielfach ausgezeichnet. So erhielt sie im Jahr 2000 das Bundesverdienstkreuz, 2006 den Bayerischen Maximilianorden, die höchste Auszeichnung des Freistaates Bayern für außergewöhnliche Leistungen in Wissenschaft und Kunst, 2009 die Bayerische Verfassungsmedaille in Silber (2009) und im Jahr 2013 die Heinz Maier-Leibnitz-Medaille.

Maria-Elisabeth Michel-Beyerle ist nach wie vor in der Wissenschaft aktiv. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Biographie startete sie zu einem längeren Forschungsaufenthalt in die USA.